[发明专利]用于确定与作用在转子上的力相关联的量的仪器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定与作用在转子上的力相关联的量的仪器，所述仪器包括：

转子；

定子；

至少一个轴承，其用于安装所述转子以允许所述转子相对于所述定子发生至少有限的位移，所述轴承包括相对的轴承面，所述相对的轴承面被布置成在使用时分别相对于所述转子和所述定子大体上保持固定就位；

至少一个轴承，在垂直于所述轴承面的方向上具有可调整的刚度；

用于对用于调整所述至少一个轴承的刚度的参数进行控制的系统；以及

用于确定与第二力相关联的量的值的系统，所述第二力作用在所述转子和所述定子之间且相反于与待确定的所述量相关联的所述力。

本发明还涉及一种用于确定与作用在转子上的力相关联的量的方法，

其中所述转子借助至少一个轴承而被安装，从而允许所述转子相对于所述定子发生至少有限的位移，所述轴承包括相对的轴承面，所述相对的轴承面分别相对于所述转子和定子大体上保持固定就位；

其中至少一个轴承在垂直于所述轴承面的方向上具有可调整的刚度，所述方法包括：

确定与第二力相关联的量的值，所述第二力作用在所述转子和所述定子之间且相反于与待确定的所述量相关联的所述力。

本发明还涉及一种生产用于确定与作用在转子上的力相关联的量的仪器的方法，所述仪器包括：

转子；

定子；

至少一个轴承，其用于安装所述转子以允许所述转子相对于所述定子发生至少有限的位移，所述轴承包括相对的轴承面，所述相对的轴承面被布置成分别相对于所述转子和所述定子大体上保持固定就位；

至少一个轴承，在垂直于所述轴承面的方向上具有可调整的刚度；以及

用于确定与第二力相关联的量的值的系统，所述第二力作用在所述转子和所述定子之间且相反于与待确定的所述量相关联的所述力。

本发明还涉及一种计算机程序。

背景技术

US 4,501,155公开了用于评估测试样品的流变特性的一种旋转流变仪。所述测试样品被示为聚合物盘的形式，该聚合物盘被固定至一个固定的台且被联接至一个压板，所述压板由一个具有凸缘的管状载体支撑，所述凸缘被固定至所述流变仪的中心转子。所述转子被悬挂以通过一个线性空气轴承形式的非常小摩擦的轴承在定子内围绕纵向轴线旋转。一个电机被控制，以将扭矩施加至一个轴从而施加至所述转子。轴位置转换器位于转换器部分，用于提供关乎所述轴的角位置以及所述轴的沿着所述纵向轴线的纵向位置的信息。一种控制包括一个补偿系统，所述补偿系统在对测试样品执行任何测试以前被操作，以本质上校准所述空气轴承，以使可得到对摩擦力的适当补偿以用在测试中。在所述补偿系统中，所述电机被用在伺服回路中，以将所述转子驱动至选定的角位置。在那些位置中的每一个，所述补偿系统都确保，由所述电机施加至所述转子的扭矩将与在该位置由在所述空气轴承中生成的力作用在所述转子上的不期望的扭矩刚好相反。

已知仪器的一个问题是，供应至所述轴承的空气的压力从而所述轴承的刚度必须在评估所述测试样品之前被设定，并且在评估所述测试期间保持恒定。如果所述测试样品具有高粘度，则所述气压将被设置为高值，以提供所要求的刚度。将同样的值用于测量具有较低粘度的相同或不同样品可引起不必要地不精确的测量，因为所述扭矩的大的测量值将被大的摩擦值所补偿，以达到作用在所述样品上或者由所述样品所作用的相对低的扭矩值。

发明内容

本发明的一个目标是提供开始几段中提及的类型的、允许在值的宽范围上进行精确测量的仪器、方法和计算机程序。

所述目标是通过根据本发明的仪器而实现的，所述仪器的特征在于，所述仪器进一步包括用于通过偏置值来校正与所述第二力相关联的所述量的确定值的数据处理系统，所述偏置值是使用将如下变量作为参数的映射来获得的，所述变量代表用于调整所述刚度的所述参数。与力相关联的量可对应于所述力本身或者与所述力直接相关的量，例如扭矩、力矩等。